Animação produzida por alunos do 1.º ciclo do Ensino
Básico, usada como recurso didático na aprendizagem de
conceitos de Astronomia.
Rúben Emanuel do Ó Viegas
Relatório de Prática de Ensino Supervisionada em Ensino Básico para obtenção do grau de Mestre em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico e de Matemática e Ciências
Naturais no 2.ºCiclo do Ensino Básico.
Trabalho efetuado sob orientação de
Professora Doutora Ana Cristina Hurtado de Matos Coelho
Professora Doutora Carla Alexandra Lourenço Duarte Rocha Dionísio Gonçalves
Animação produzida por alunos do 1.º ciclo do Ensino
Básico, usada como recurso didático na aprendizagem de
conceitos de Astronomia.
Rúben Emanuel do Ó Viegas
Relatório de Prática de Ensino Supervisionada em Ensino Básico para obtenção do grau de Mestre em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico e de Matemática e Ciências
Naturais no 2.ºCiclo do Ensino Básico.
Trabalho efetuado sob orientação de
Professora Doutora Ana Cristina Hurtado de Matos Coelho
Professora Doutora Carla Alexandra Lourenço Duarte Rocha Dionísio Gonçalves
Animação produzida por alunos do 1.º ciclo do Ensino Básico, usada como
recurso didático na aprendizagem de conceitos de Astronomia.
Declaração de autoria do trabalho
Declaro ser a autora deste trabalho, que é original e inédito. Autores e trabalhos consultados estão devidamente citados no texto e constam da listagem de referências incluída.
Copyright - __________________________________Universidade do Algarve. Escola Superior de Educação em Comunicação.
A Universidade do Algarve tem o direito, perpétuo e sem limites geográficos, de arquivar e publicar este trabalho através de exemplares impressos reproduzidos em papel ou de forma digital, ou por qualquer outro meio conhecido ou que venha a ser inventado, de divulgar através de repositórios científicos e de admitir a sua cópia e distribuição com objetivos educacionais ou de investigação, não comerciais, desde que seja dado crédito ao autor e editor.
i Agradecimentos
Às minhas orientadoras, professoras Ana Cristina Coelho e Carla Dionísio Gonçalves pelo desafio que me fizeram numa altura de muitas incertezas da minha parte, e por todo o apoio, correções e incentivos prestados ao longo de todo o processo.
À professora Kátia Aguiar pela oportunidade que me deu para poder trabalhar com a sua turma e por toda a disponibilidade, mesmo numa altura difícil.
À minha colega, amiga, companheira e esposa Cátia Viegas, por toda a força que me deu, mesmo nas alturas em que pensámos que as forças estão a acabar.
À minha família, e em especial aos meus pais, pelo seu amor, compreensão e apoio em todos os momentos bons ou maus.
A todos os meus amigos, que sempre compreenderam os momentos da minha ausência nestes últimos anos de trabalho intenso.
Ao Aléxis e Célia Marcos pela sua disponibilidade e ajuda prestada.
ii Resumo
O trabalho investigativo associado a este relatório foi realizado com um grupo de 24 alunos de uma turma do 4.ºano do Ensino Básico de uma escola de Faro, durante o ano letivo 2016/2017. Teve como principal objetivo a validação da utilização de uma estratégia didática de ensino, promotora da aprendizagem de conteúdos elementares de Astronomia, em especial dos movimentos de rotação e de translação do planeta Terra. Foram explorados também outros conceitos relacionados com o movimento de rotação da Terra e o fenómeno do Dia e da Noite.
A estratégia didática idealizada e implementada constou da construção de um filme de animação digital, concebido com recurso a imagens captadas por câmaras fotográficas. Essas imagens retratavam os movimentos de modelos de astros (Terra e Sol) construídos em plasticina, manipulados pelos alunos. A visualização do produto final, ou seja, do filme de animação, foi usada como ferramenta de ensino e aprendizagem. O projeto iniciou-se com a recolha das conceções prévias dos participantes acerca de conceitos elementares de Astronomia, efetuada através de um questionário. A aprendizagem ou consolidação das conceções dos alunos neste domínio foi diagnosticada através da aplicação do questionário, de novo, após a construção e visualização do filme de animação.
Destacam-se os seguintes resultados, obtidos após a construção e visualização do filme de animação, para todos os participantes: reconhecimento da existência de movimento do Sol em torno de um eixo; saber da ausência de movimento do Sol em torno da Terra; associar os movimentos de rotação e translação à Terra, associar o movimento de rotação aos fenómenos do Dia e da Noite. As conceções que se mantiveram inalteradas estão associadas à forma da órbita terrestre, identificada como sendo elíptica com uma elevada excentricidade.
A construção do filme de animação por parte dos alunos revelou a utilidade de estratégias desta natureza no ensino e aprendizagem de conteúdos de Astronomia. O processo foi cativante e motivador de aprendizagens para os alunos e promotor do desenvolvimento de competências didáticas e pedagógicas para o investigador, futuro professor.
iii Palavras Chave: Conceitos de Astronomia, Filme de animação, Conceções das crianças, Movimentos de translação e de rotação da Terra, Educação em Ciências.
iv Abstract
The research work associated with this report was carried out with a group of 24 students from a class from the 4th year of Basic Education of a school in Faro during the 2016/2017 school year. Its main objective was the validation of the use of a didactic teaching strategy, promoting the learning of elementary Astronomy contents, especially the rotation and translation movements of the planet Earth. Other concepts related to the Earth’s rotation and the Day and Night phenomenon were also explored.
The idealized and implemented didactic strategy consisted in the production of a digital animation film, designed using images captured by cameras. These images captured the movements of the models of planets and stars (e.g. Earth and Sun) which were made out of plasticine and manipulated by the students. The viewing of the digital animation film produced, was used as a teaching and learning tool.
The Project began by assessing the paticipant’s baseline knowledge of elementary concepts of Astronomy through a questionnaire. After producing and watching the annimation film, the students were again assessed through the same questionnaire in order to identify knowledge consolidation or learning of new concepts.
The following results were obtained after producing and watching the annimation film: recognition of the the existence of Sun’s movement around an axis; acknowledgement of the absence of Sun’s movement around the Earth; to associate the movements of rotation and translation to the Earth, to associate the rotation movement with the Day and Night phenomenon. The conceptions that have remained unchanged are associated with the highly eccentric and elliptical shaped orbit of the Earth.
The production of the animated film by the students revealed the usefulness of strategies of this nature in in both teaching and learning of astronomy contents. The activity was both a captivating and motivating way of learning for students. It was also a promotor for the development of didactic and pedagogical skills for the researcher and future teacher.
v Keywords: Science Education, Animation, children’s conceptions, translation and rotation of the Earth, Day and Night, Day and Night phenomenon.
vi
Índice Geral
Agradecimentos... i Resumo...ii Abstract... iv Índice Geral...vi Índice de figuras...viii Índice de tabelas...x Índice de apêndices...xi CAPÍTULO 1 ...1 1 1. Introdução ...11.2. Âmbito e justificação do tema ...2
1.3. Questão de investigação...3
1.4. Objetivos da investigação...4
CAPÍTULO 2 – Enquadramento teórico-concetual ...5
2.1. Conceções das crianças a respeito de conceitos elementares de Astronomia...5
2.2. O papel do professor no processo de ensino/aprendizagem a respeito de conceitos elementares de Astronomia ...8
CAPÍTULO 3 – Processo investigativo ...11
3.1. Participantes...11
3.2. Design da investigação ...11
3.3. Etapas do processo investigativo...12
3.3.1. Atividade I – Pesquisa de conceções através da aplicação de um questionário...12
vii 3.3.3. Atividade III – Avaliação do impacto da estratégia didática no processo
educativo através da segunda aplicação do questionário...30
3.4. Resultados do processo investigativo ...30
3.5. Análise dos resultados e conclusões...40
Considerações Finais...47
Referências bibliográficas...49 Apêndices...I
viii
Índice de figuras
Figura 2.1 - Elipses das órbitas dos planetas Mercúrio, Vénus e Terra...7
Figura 2.2 - Figura usualmente encontrada em livros didáticos para ilustrar a órbita da Terra...7
Figura 3.1 - Parte I do questionário ... 13
Figura 3.2 - Globo com dois hemisférios ... 14
Figura 3.3 - Planisfério ... 15
Figura 3.4 - Imagem real do planeta Terra ... 15
Figura 3.5 - Pictograma do Sol com raios ... 15
Figura 3.6 - Ilustração do Sol no manual de Língua Portuguesa de 3.º ano ... 16
Figura 3.7 – Ilustração do Sol no manual de Língua Portuguesa de 1.º ano. ... 16
Figura 3.8 - Circunferência amarela ... 16
Figura 3.9 - Imagem real do Sol ... 16
Figura 3.10 - O Sol gira em torno de um eixo ... 17
Figura 3.11 - O Sol gira em torno da Terra ... 17
Figura 3.12 - A Terra gira em torno do Sol ... 17
Figura 3.13 - A Terra gira em torno de um eixo imaginário ... 17
Figura 3.14 - Órbita oval ... 18
Figura 3.15 - Órbita circular ... 18
Figura 3.16 - Ilustração do movimento de translação da Terra. ... 18
Figura 3.17 - Elementos construídos em plasticina ... 20
Figura 3.18 - Representação da órbita terreste ... 21
Figura 3.19 - Representação do Espaço com estrelas ... 21
Figura 3.20 - Cenário 1 ... 22
Figura 3.21 - Cenário 2 ... 22
Figura 3.22 - Instalação da câmara fotográfica no Cenário 1 ... 22
Figura 3.23- Instalação da câmara fotográfica no Cenário 2 ... 22
Figura 3.24- Manipulação da personagem pelos participantes... 23
Figura 3.25 - Procedimento na captação das imagens ... 24
Figura 3.26 - Movimentos da personagem a olhar para o céu ... 24
Figura 3.27 - Movimentos da personagem a entrar no foguetão ... 25
Figura 3.28 - Foguetão a levantar voo ... 25
ix
Figura 3.30 - Foguetão a entrar no Espaço sideral ... 26
Figura 3.31 - Personagem a olhar pela janela do foguetão ... 26
Figura 3.32 – Manipulação do Sol e da Terra ... 27
Figura 3.33 - Captação das imagens dos movimentos de rotação e de translação da Terra ... 27
Figura 3.34 - Parte do movimento de translação e rotação da Terra ... 28
Figura 3.35 - Página inicial do software Movie Maker ... 28
Figura 3.36 - Aspeto da página do software com a introdução das imagens ... 29
Figura 3.37 - Desenhos do planeta Terra efetuados pelos participantes ... 31
Figura 3.38 - Desenhos do planeta Terra efetuados pelos participantes ... 31
Figura 3.39 - Desenhos do Sol com raios ... 31
Figura 3.40 - Desenhos do Sol como bola de fogo ... 32
Figura 3.41 - Desenhos do Sol como semi-círculo ... 32
Figura 3.42 - Desenhos do Sol como bola da fogo ... 32
Figura 3.43 – Posicionamento na Terra, no polo Norte, em posição vertical ... 33
Figura 3.44 – Posicionamento na Terra, na superfície, numa região representativa de um continente ... 33
Figura 3.45 – Posicionamento na superfície da Terra sem ser na vertical ... 33
Figura 3.46 - Zona externa à circunferência que delimita a imagem do planeta Terra e sem contacto com a Terra ... 33
Figura 3.47 – Sequênia de imagens que resumem as ações contempladas no filme de animação ... 39
Figura 3.48 - Representação da Terra com destaque para a Península Ibérica ... 41
Figura 3.49 - Representação da Terra com destaque para os continentes ... 41
Figura 3.50 - Imagem do Sol presente no vídeo de “Panda e os Caricas” ... 42
Figura 3.51 - Imagem do Sol presente no livro “Histórias para Adormecer” ... 42
x
Índice de tabelas
Tabela 3.1 - Resultados da primeira aplicação da Parte II do
questionário...35 Tabela 3.2 - Resultados da aplicação da Parte II do questionário após a implementação da estratégia didática...36 Tabela 3.3 – Comparação dos resultados antes e após a implementação da estratégia didática...43
xi
Índice de apêndices
Apêndice A - Questionário para levantamento das conceções dos participantes sobre conceitos elementares de Astronomia...II
1 CAPÍTULO 1
1.1. Introdução
O presente trabalho consistiu num projeto de investigação integrado na Unidade Curricular de Prática de Ensino Supervisionada, e decorreu ao longo dos dois anos letivos que compõem o Mestrado em Ensino do 1.º Ciclo do Ensino Básico e de Matemática e Ciências Naturais no 2.º Ciclo do Ensino Básico, integrado na oferta formativa da Escola Superior da Educação e Comunicação da Universidade do Algarve. O projeto de investigação foi realizado durante o ano letivo 2016/2017 numa escola Básica da cidade de Faro, com uma turma do 4.º ano de escolaridade, e consistiu na construção de uma estratégia de ensino, efetuada em colaboração com os participantes do estudo, com o propósito de promover aprendizagens relacionadas com algumas noções básicas de Astronomia.
O trabalho está dividido em quatro capítulos, sendo que, no primeiro capítulo, se apresentam os motivos que levaram o aluno a desenvolver um projeto de investigação no âmbito da Astronomia, bem como a questão de investigação, orientadora do estudo, e os objetivos a ela inerentes. No segundo capítulo será apresentado o enquadramento teórico-concetual dirigido para o ensino da Astronomia, serão relatados os conhecimentos prévios dos alunos e dos professores acerca de alguns conceitos, e será discutido qual deve ser o papel do professor no processo de ensino e aprendizagem destes conteúdos. No terceiro capítulo será descrita, de forma detalhada, a metodologia utilizada no projeto, nomeadamente, a construção dos materiais pelos alunos, a recolha de dados efetuada através da aplicação de um questionário e o processo de elaboração da estratégia didática de ensino que consistiu na conceção de um vídeo digital de animação. Serão também apresentados os resultados obtidos através da aplicação dos instrumentos de recolha de dados e o produto final da estratégia didática – o filme de animação.
Por fim, no quarto capítulo, serão analisados os resultados obtidos neste estudo, confrontando-os com os resultados obtidos em estudos análogos evidenciados ao longo do trabalho.
2 1.2. Âmbito e justificação do tema
Ao longo da história, áreas como a Astronomia têm-se revelado de grande interesse para os seres humanos, e nesse sentido, a escola tem-se tornado numa das principais vias de construção de conhecimento neste tema. Vale a pena referir, contudo, que as metodologias usadas nas escolas para a aprendizagem destes temas, nem sempre foram as mais adequadas, de acordo com o que vários estudos têm revelado (Teixeira, 2003). Harlen (2007) contesta não só a relutância que existe no seio dos professores em ensinar ciências, mas sobretudo a forma como o fazem, utilizando predominantemente estratégias de ensino que se resumem à leitura de livros didáticos, exibições de vídeos, estudo orientado, testes e questionários e escrita de resumos.
Muitos autores (e. g. Harlen, 2007 e Martins et al., 2007) têm afirmado que a educação científica, realizada através deste tipo de ensino, resulta numa não aprendizagem e que, nalguns casos, apenas se decoram conceitos, tonando-se pouco ou nada significativos para os alunos. É nesse sentido que Lima e Maués (2006) afirmam que a educação científica deve assentar no desenvolvimento de diversas competências e habilidades que sejam úteis para a vida dos alunos, o que implica a implementação de propostas que se centram nestes, levando-os a serem capazes de analisar, interpretar, refletir e questionar, de modo a construir o seu próprio conhecimento.
Teixeira (2003, p.179) corrobora nesta ideia, quando diz que o ensino das ciências pode estar inserido num “quadro demasiadamente perigoso”, pelo que se requer cuidado, no sentido de que é necessário “buscar alternativas para que possamos alterar o rumo da ciência que é ensinada nas escolas”.
Implementar propostas diferentes no ensino da Astronomia requer que se conheça a maneira como o ser humano constrói o conhecimento nas idades mais precoces, especificamente o conhecimento científico. Para Tignanelli (1998), citado por Langhi e Nardi, (2005, p.78) “os estudantes possuem um reportório de representações e conhecimentos intuitivos adquiridos pela vivência, pela cultura e senso comum, acerca dos conceitos que serão ensinados na escola”. A criança procura, assim, “as suas próprias explicações, geralmente sustentadas pela sua fantasia, seja mítica ou mística. Se não lhe forem apresentadas outras opções, esse pensamento mágico da criança persistirá durante toda a sua vida”.
3 Muitas vezes, as conceções trazidas pelos alunos para a sala de aula diferem tanto das ideias a serem ensinadas que chegam a dificultar o processo de aprendizagem, ao oferecerem resistência a mudanças (Driver, 1989, citado por Teixeira, 2003).
Foi neste contexto que nasceu a proposta deste estudo como sendo uma resposta a uma problemática comum nas escolas, em relação às diferentes formas de ensinar e aprender ciências físicas e naturais, procurando levar os alunos a aprendizagens mais efetivas e significativas, desenvolvendo, assim, uma postura crítica e de questionamento que é impulsionadora do seu desenvolvimento.
1.3.Questão de investigação
Têm surgido ao longo dos últimos anos muitas animações digitais relativas a conceitos de ciência, produzidas por especialistas, com o objetivo de promover a educação científica nos alunos. No entanto, apesar da diversidade de animações existente, muitos estudos revelam que são pouco eficazes no que diz respeito à aprendizagem por parte dos alunos (ChanLin, 1998; Rieber & Hannafin, 1998; Weerawandhana, Ferry, & Brown, 2005, citado por Hoban, Macdonald & Ferry, 2009).
Chan e Black (2005) afirmam, por exemplo, que este tipo de recursos apenas se torna proveitoso e uma mais-valia para o processo de ensino e aprendizagem quando os próprios alunos se tornam criadores de animações. Nesse sentido, os alunos devem ser levados a criar as suas próprias animações digitais, devendo estas ser representativas de conceitos associados a fenómenos que se pretende que sejam aprendidos (Hoban, Macdonald & Ferry, 2009).
O presente trabalho investigativo integra a construção de um recurso digital na forma de animação, fruto de um trabalho colaborativo realizado entre o investigador e os participantes (alunos do 4.º ano do Ensino Básico), promotor da aprendizagem de conceitos relacionados com a Astronomia. Para este fim, tiveram-se, como referência, os trabalhos de Macdonald, Hoban e Ferry (2009), que confirmam o valor desta estratégia no ensino de conteúdos desta natureza.
Corroborando os autores referidos, Chan e Black (2005) consideram muito válida a utilização deste tipo de estratégia ao referirem que permite que os alunos compreendam
4 de forma objetiva os fenómenos astronómicos, através da construção e manipulação dos modelos que os representam.
Nesse sentido, foi formulada a seguinte questão de investigação:
A construção de um filme de animação com alunos do 1.º ciclo do ensino básico pode ser considerada como uma estratégia pedagógica que os auxilia na construção ou reconstrução de conceitos elementares de Astronomia?
1.4. Objetivos da investigação
No sentido de dar resposta à questão de investigação formulada anteriormente, definiram-se como objetivos a atingir:
(i) a deteção de conceções relacionadas com conceitos associados à forma dos astros, ao posicionamento do ser humano no planeta Terra, ao movimento de rotação e de translação do planeta Terra, à forma das orbitas dos planetas e ao fenómeno do Dia e da Noite, efetuada através da aplicação de um questionário.
(ii) a aplicação de uma estratégia educativa assente na comunicação através da animação;
(iii) a avaliação do impacto da estratégia didática no processo educativo, efetuada através da comparação das respostas dadas pelos alunos ao questionário, aplicado antes e após a implementação da estratégia.
5 CAPÍTULO 2 – Enquadramento teórico-concetual
2.1. Conceções das crianças a respeito de conceitos elementares de Astronomia São vários os autores que referem o interesse precoce das crianças no Espaço e nos fenómenos que nele ocorrem, alguns observados no seu quotidiano. A literatura destaca como assuntos de interesse para as crianças ao nível da Astronomia, a forma da Terra, a posição da Terra no Espaço e a alternância entre o Dia e a Noite (Kallery, 2000, citado por Kallery 2011; Kallery, 2011).
Perante tal curiosidade e na tentativa de explicar alguns dos fenómenos astronómicos que observam, as crianças concebem, ainda que de uma forma inconsciente, as suas próprias ideias acerca da sua causa, desenvolvendo as suas próprias conceções, muitas vezes incorretas do ponto de vista científico (Kallery,2000, citado por Kallery, 2011; Moralo & Cañada, 2016; Scarinci & Pacca, 2006).
Outros autores acrescentam que essas conceções são construídas obedecendo a uma certa ordem e organização e que são adquiridas e/ou transmitidas no seio familiar, no contacto com os seus pares, pelos meios de comunicação, resultam da fantasia (Moralo & Cañada, 2016; Tignanelli, 1998 citado por Langhi, 2004) e das suas experiências sensoriais e linguísticas do dia-a-dia (Duit & Treagust, 1995, citado por Chiras & Valanides, 2008). Uma vez que se constroem a partir do ambiente envolvente, Moralo e Cañada (2016) afirmam que são conhecimentos que passam a constar do senso comum da criança.
A identificação dessas conceções, chamadas de “ideias intuitivas” por Varela (2012), tem consistido numa das principais diretrizes ao nível das ciências cognitivas e das ciências da educação. Estas podem ser muito resistentes à mudança e, por isso, constituir um obstáculo para a construção de conhecimento novo (Bello, 2004 citado por Moralo & Cañada, 2016).
Ao nível dos conhecimentos referentes a fenómenos de Astronomia, Varela (2012) refere que as crianças desenvolvem desde cedo modelos mentais intuitivos acerca da forma da Terra e da alternância entre o Dia e a Noite, modelos estes, que divergem da realidade.
6 No que respeita à forma da Terra, estudos realizados demonstram a existência de pelo menos quatro ideias intuitivas apresentadas pelas crianças: a Terra plana; a Terra oca; a Terra duplicada e a Terra esférica (Baxter, 1989; Nussbaum, 1979, 1985; Sharp, 1995, Vosniadou & Brewer, 1990, citado por Kallery, 2011).
A primeira ideia, de acordo com um estudo realizado por Nardi (1989), citado por Langhi (2004) consiste na existência de um planeta Terra “plano com um céu paralelo ao solo” (p.2). A ideia de “Terra Oca” consiste na conceção de que a Terra tem uma forma esférica com dois hemisférios e é oca: um hemisfério está localizado na zona inferior e é habitado pelas pessoas e o outro hemisfério está situado na zona superior e cobre o inferior como uma abóbada (Baxter, 1989; Langhi, 2004; Nussbaum, 1979, 1985; Sharp, 1995; Vosniadou & Brewer, 1990, citado por Kallery, 2011). No que respeita à “Terra duplicada”, as crianças afirmam a existência de duas Terras no Espaço, sendo uma esférica e outra plana, vivendo as pessoas na Terra plana. Quanto à última ideia apresentada, a da Terra esférica, a Terra é percebida como sendo semelhante a uma bola no Espaço, vivendo as pessoas na sua superfície.
Relativamente ao fenómeno do Dia e da Noite, um estudo realizado por Chiras e Valanides (2008) demonstrou que as crianças apresentam uma grande dificuldade tanto em compreendê-lo como em explicá-lo, não o relacionando com o movimento de rotação da Terra em torno de um eixo imaginário. Entre os diversos estudos consultados que referiam as ideias intuitivas dos alunos em relação a este tema, salienta-se Kallery (2011) e Langhi (2004), que mencionam que as crianças encaram o Sol como sendo um corpo com vida, ao fazerem afirmações como “vai dormir”, “esconde-se por detrás das árvores e colinas” ou “vai-se embora”. Com base nesse comportamento, origina-se a Noite quando o Sol está atrás das montanhas ou das nuvens, ou quando a Lua tapa o Sol (Langhi, 2004).
A pesquisa realizada demonstra também que as crianças atribuem o ciclo de Dia e Noite à rotação do Sol em torno da Terra, iluminando sucessivamente diferentes partes da superfície da Terra; à rotação da Terra em torno do Sol uma vez por dia, e ainda, a movimentos de ascensão e descida do Sol (Kallery, 2011; Langhi, 2004).
Sadler (1987) verificou ainda a existência de mais três diferentes razões que explicariam o ciclo do Dia e Noite: o bloqueio da luz solar pela Lua; o Sol “vai-se embora” à noite;
7 Figura 2.1 - Elipses das órbitas dos planetas Mercúrio, Vénus e Terra desenhadas com
um eixo maior de 4 cm (Canalle, 2003).
Figura 2.2 - Figura usualmente encontrada em livros didáticos para ilustrar a órbita da Terra (Canalle, 2003).
e a atmosfera que bloqueia o Sol durante a noite (Sadler, 1987, citado por Chiras & Valanides, 2008).
Quanto à forma da órbita da Terra em torno do Sol, estudos realizados por Moralo e Cañada (2016) revelaram que os alunos apresentam a ideia de que esta é elíptica com elevada excentricidade, com o Sol situado num dos seus focos. Esta ideia errada do ponto de vista científico, é frequentemente reforçada através dos manuais escolares onde é comum encontrarem-se representações do Sistema Solar em que as órbitas dos planetas são elipses muito achatadas, em vez de circulares como o são na realidade (Langhi & Nardi, 2007).
As órbitas dos planetas do Sistema Solar apresentam uma baixíssima excentricidade, ou seja, são quase circulares. Na Figura 2.1 são mostradas as órbitas de Mercúrio, Vénus e Terra desenhadas com um eixo maior de 4cm. O ponto central é o centro da elipse e o ponto da direita é a posição de um dos focos, o qual é ocupado pelo Sol (Canalle, 2003).
As órbitas de Mercúrio, Vénus e Terra apresentam uma excentricidade de 0,2, 0,07 e 0,02, respetivamente, valores que se apresentam completamente adulterados nas ilustrações dos manuais escolares, como se pode verificar através do exemplo dado por Canalle (2003) e apresentado na Figura 2.2.
8 Ao utilizar estas representações, sem deixar claro para os seus utilizadores, tanto alunos como professores, de que a forma da órbita apresentada na representação se deve à perspetiva do observador em relação ao Sistema Solar, induz frequentemente à construção de conceções erradas por parte destes (Langhi & Nardi, 2007).
Um estudo desenvolvido por Langhi e Nardi (2007), que tinha como objetivo analisar o conteúdo ao nível da Astronomia em diversos livros didáticos, revelou que esses erros são bastante comuns no que respeita a conteúdos como as estações do ano, a Lua e as suas fases, os movimentos da Terra, as constelações, as órbitas dos planetas, entre outros.
Desta forma, para além de todos os fatores contextuais anteriormente referidos, que contribuem para a formação das ideias intuitivas das crianças, acresce-se a influência dos manuais escolares utilizados como recurso de apoio à aprendizagem, quando estes apresentam erros concetuais.
2.2. O papel do professor no processo de ensino/aprendizagem a respeito de conceitos elementares de Astronomia
O conhecimento científico que o professor possui e a forma como o apresenta aos seus alunos, tem, segundo Burnsell e Marcks (2005), um impacto muito significativo no desenvolvimento das competências científicas dos alunos, fruto das aprendizagens. Assim, são diversos os estudos que se propõem a analisar quais os conhecimentos científicos dos professores ao nível da Astronomia.
Kanli (2014) e Brunsell e Marcks (2005) são unânimes em afirmar que o conhecimento científico ao nível da Astronomia, apresentado por muitos professores, é insuficiente e muitas vezes cientificamente inválido, o que faz com que muitos docentes evitem explorar os tópicos relacionados com esse tema. Como consequência da falta de domínio desses conteúdos, os professores acabam por privilegiar atividades de memorização de factos isolados, limitando o ensino criativo e inovador, conduzindo à desmotivação por parte dos alunos (Gess-Newsome 2001, citado por Brunsell & Marcks, 2005). Os autores afirmam ainda que os docentes recorrem ao manual escolar como única fonte de consulta e de referência para preparar as suas aulas.
9 Ao limitar o conhecimento transmitido pelo professor aos conteúdos presentes no manual, os erros concetuais presentes nestes são transportados para o interior da sala de aula e assumidos como sendo cientificamente válidos (Langhi & Nardi, 2007; Tobin, 2003 citado por Hoban, 2007).
Uma vez que o conhecimento transmitido pelo professor é inquestionável por parte dos alunos, ainda que seja apoiado nos conteúdos dos manuais escolares, as crianças constroem o seu conhecimento com base no que este transmite. Desta forma, Moralo e Cañada (2016) referem que os alunos aceitam as explicações que lhes são transmitidas pelo professor sem as compreender, decorando os conteúdos. Ainda a este respeito, Silva (2009) acrescenta que este tipo de ensino não é eficiente no processo de aprendizagem, implicando uma postura passiva dos alunos. Reconhecendo a importância de uma atitude ativa na construção do conhecimento, Hoban (2007) e Martínez e Díaz (2005) citado por Varela (2012)referem a importância dos professores recorrerem a ferramentas pedagógicas inovadoras que promovam a construção do conhecimento dos alunos.
Silva (2009) aponta também diversas dificuldades de compreensão dos fenómenos astronómicos, tanto por parte dos alunos como por parte dos professores. Essas dificuldades começam na compreensão da “forma esférica da Terra, aumenta na percepção do tipo do movimento espacial descrito pelos corpos celestes, e culmina na dificuldade que as pessoas têm de se imaginar fora da Terra, ou seja, de mudar de referencial” (p.534). Devido ao alto grau de abstração e visão espacial, implicados na compreensão dos fenómenos astronómicos, o mesmo autor defende que devem ser utilizados materiais didáticos apoiados em recursos computacionais, como animações e simulações, no sentido de facilitar a construção de modelos mentais baseados em recursos visuais. Neste sentido, Trevisan e Lattari (s.d.) salientam, ainda, a importância de complementar o ensino das Ciências com a manipulação de exemplos concretos, uma vez que promove o interesse dos alunos pela pesquisa e observação, permitindo a “possibilidade do uso do universo como um laboratório” (p.2).
De acordo com Macdonald e Hoban (2009), a utilização de animações digitais pode consistir numa ótima estratégia para o ensino de conteúdos científicos. Estes autores referem, no entanto, que a sua utilização, apenas para visualização de filmes multimédia, não difere muito do tipo de ensino veiculado pelos manuais escolares,
10 tornando-se os alunos meros “consumidores de tecnologia” (s.p). Assim, este tipo de recursos apenas se torna proveitoso e uma mais-valia para o processo de ensino e aprendizagem quando “os próprios alunos se tornassem designers e criadores de animações” (Hoban, 2007, p. 87).
11 CAPÍTULO 3 – Processo Investigativo
3.1 Participantes
Nesta investigação participou um grupo de 24 alunos que frequentavam o 4.º ano de escolaridade do 1.º Ciclo do Ensino Básico, numa escola localizada numa zona habitacional da cidade de Faro. O grupo era constituído por 13 alunos do género feminino e 11 do género masculino, tendo todos os participantes idades compreendidas entre os 9 e os 10 anos. O nível socioeconómico da grande maioria das famílias foi considerado como médio.
Os alunos formavam uma turma de ensino regular, que tinha sido acompanhada pela mesma professora titular desde o 1.º ano, tendo a investigação decorrido durante o terceiro período do 4.ºano, do ano letivo 2016/2017.
3.2. Design da investigação
A investigação foi subdividida nas Atividades I, II e III. Na primeira atividade foi realizado um questionário, a ser respondido pelos participantes, com o objetivo de verificar quais os conhecimentos que possuíam acerca de conteúdos elementares de Astronomia. A Atividade II consistiu na construção de um recurso didático dirigido para a aprendizagem de conteúdos de Astronomia. O recurso didático consistiu na construção de um filme de animação, concebido pelos participantes sob a orientação do investigador. Esta atividade integrou a visualização do filme de animação por parte dos autores para formação e apreciação. Na Atividade III da investigação, o questionário foi aplicado novamente aos participantes com a finalidade de avaliar a eficácia da estratégia de ensino concebida e implementada.
12 3.3. Etapas do processo investigativo
3.3.1. Atividade I – Pesquisa de conceções efetuada através da aplicação de um questionário
Fase 1: Construção do questionário
O processo investigativo iniciou-se com a construção de um questionário através do qual se pretendiam conhecer as conceções prévias e individuais dos alunos acerca de determinados conteúdos de Astronomia. Considera-se este procedimento de grande importância para a presente investigação uma vez que a recolha detalhada das ideias prévias dos participantes é tão relevante no âmbito da Astronomia como noutra qualquer área de conhecimento (Kanli, 2014).
De entre os conteúdos de Astronomia abordados ao longo do questionário, destacam-se: os movimentos de rotação e de translação da Terra e a associação do movimento de rotação ao ciclo do Dia e da Noite. Foram também verificados quais os conhecimentos dos participantes acerca da forma real do planeta Terra e do Sol, acerca do posicionamento dos seres humanos no planeta Terra, da existência de movimentação do Sol e da forma da órbita terrestre em torno do Sol. Estes conteúdos foram selecionados porque, segundo Vosnidadou et al. (2004) citado por Varela (2012), a compreensão da inter-relação entre os fenómenos referidos deve estar na base das aprendizagens em Astronomia.
A versão final do questionário, a aplicar no presente estudo, resultou de um processo evolutivo baseado num primeiro questionário que foi sujeito a várias reformulações e que foi testado num grupo de 6 alunos pertencente à mesma faixa etária dos participantes, com o objetivo de aferir a clareza e pertinência das questões, tanto ao nível da linguagem utilizada, dos formatos de resposta e dos conteúdos abordados. O questionário1 era composto por duas partes com características diferentes e encontra-se em apêndice para consulta (Apêndice A). Na primeira parte objetivava-encontra-se que os alunos, mediante desenho livre, revelassem qual a conceção que possuíam acerca da forma e aspeto do Sol e do planeta Terra, bem como, da forma como se posicionam na Terra (Figura 3.1).
1 Vide Apêndice A
13 Para a recolha desses dados, o investigador utilizou o desenho livre com o objetivo de não interferir ou condicionar as respostas dos alunos. Corroborando com esta ideia, Araújo (2007) refere que ao utilizar meios menos estruturados e padronizados, quase sem instruções ou com regras simples, como o desenho livre, a criança não sente que está a ser avaliada, demonstrando mais liberdade na conceção das representações, sendo estas mais naturais e reais.
Na segunda parte do questionário existiam três tipos diferentes de questões, designadamente, questões de escolha múltipla com a utilização de imagens, questões de resposta fechada sim/não com apoio visual de modelos construídos pelo investigador e
14 Figura 3.2 -Globo com dois hemisférios.
questões em que os participantes selecionavam a opção correta circundando o que pretendiam. Foi formado este tipo de modelo de questionário com o objetivo de o tornar mais claro e cativante para os participantes.
É possível verificar que existe ao longo do questionário um predomínio das questões de escolha múltipla por se considerar que este tipo de questões têm vantagens ao permitir uma análise rápida e imediata e ser de fácil aplicação a um grande número de participantes (Kanli, 2014).
A segunda parte do questionário baseava-se essencialmente na recolha dos conhecimentos que os participantes tinham acerca da forma do planeta Terra e do Sol, dos movimentos realizados por estes astros e dos fenómenos de fotoperíodo inerentes a esses movimentos.
Na primeira questão solicitava-se aos participantes que selecionassem, de entre 3 imagens, aquela que consideravam corresponder à imagem real do planeta Terra. A seleção das imagens colocadas no questionário pelo investigador não foi aleatória. A primeira e a segunda imagem foram selecionadas com base num estudo efetuado por Kallery (2011), onde os resultados obtidos revelaram que algumas crianças apresentam conceções acerca da forma da Terra equivalentes às imagens em questão. Assim, na primeira imagem construída pelo investigador (Figura 3.2), a Terra era representada por um globo com dois hemisférios, em que o solo se localizava na parte inferior e o céu na parte superior, encontrando-se as pessoas representadas no interior do globo.
O mesmo estudo revelou que as crianças apresentavam conceções de que a Terra seria plana retangular ou quadrangular. Atendendo ao facto destas conceções poderem ser reforçadas pelo facto de estar presente nos manuais de Estudo do Meio da turma, tanto do ano letivo em vigor como no do ano anterior, um planisfério idêntico, levou à seleção da segunda imagem (Figura 3.3).
15 Figura 3.3 – Planisfério.
Fonte: https://www.soescola.com/2017/11/mapa-mundi.hmtl
A terceira imagem (Figura 3.4) é uma fotografia real da Terra captada através de um satélite.
Mediante a segunda questão pretendia-se apurar a ideia que os alunos tinham acerca da forma do Sol. A escolha das imagens fundamentou-se no mesmo estudo efetuado por Kallery (2011), que revelou que muitas crianças apresentavam a conceção de que os raios solares eram um elemento pertencente à forma do Sol. Para pesquisa desse tipo de conceções, foi selecionada uma imagem em que o Sol aparece com raios (Figura 3.5).
Este tipo de imagem também foi selecionada pelo facto de surgir como uma representação pictórica muito comum nos manuais escolares e em livros de histórias para crianças, sendo também muito recorrentes nas produções das crianças. Ao analisar os manuais escolares dos participantes foi possível encontrar este tipo de representações (Figura 3.6 e 3.7).
Figura 3.4 -Imagem real do planeta Terra.
Fonte: https://www.worldmapsonline.com/earth_satellite_image_mural.htm
Figura 3.5 -Pictograma do Solcom raios.
Outra das conceções revelada pelo estudo viam o Sol apenas como um círculo selecionada uma imagem
representaria o céu, sendo esta a dia (Figura 3.8).
Para a mesma questão foi ainda selecionada uma seu contexto real enquanto astro no universo real enquanto esfera em constante combustão
No que à terceira questão
questões se focavam em saber o que pensavam Figura 3.6: Ilustração do Sol
Língua Portuguesa de 3.º ano Fonte: “Alfa” – Língua Portuguesa, 3º ano - p.48
Figura 3.9
Fonte:https://www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/news/gallery/20
121113-revelada pelo estudo de Kallery (2011) era a de que as crianças apenas como um círculo amarelo. Para representar essa conceção uma imagem em que a parte amarela representaria o Sol e a
esta a imagem visual com que a criança se depara no seu dia
oi ainda selecionada uma outra imagem em que o Sol aparece no anto astro no universo (Figura 3.9), sendo visível o seu aspeto o esfera em constante combustão.
No que à terceira questão diz respeito, esta era composta por três alíneas saber o que pensavam os participantes quanto Ilustração do Sol no manual de
Língua Portuguesa de 3.º ano. Língua Portuguesa,
Figura 3.9 -Imagem real do Sol.
Fonte:https://www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/news/gallery/20 -304-193Blend_M6.html
Figura 3.8 -Circunferência amarela.
Fonte: http://www.veshapidze.com/technology/diy 20150731/attachment/solar-image/
Figura 3.7:Ilustração do Sol Língua Portuguesa de 1
Fonte: “O mundo da Carochinha” Portuguesa, 1º ano - p.22
16 era a de que as crianças representar essa conceção foi em que a parte amarela representaria o Sol e a parte azul com que a criança se depara no seu dia
em que o Sol aparece no vel o seu aspeto
era composta por três alíneas onde as os participantes quanto à existência ou Fonte:https://www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/news/gallery/20
Fonte: http://www.veshapidze.com/technology/diy-solar-filters-for-binoculars-Ilustração do Sol no manual de
1.º ano.
“O mundo da Carochinha” – Língua p.22
17 não de movimento do Sol. Para tal, o investigador construiu duas imagens: uma imagem referente à rotação do Sol em torno de um eixo (Figura 3.10), e outra relativamente à hipótese do Sol realizar movimento de translação em torno da Terra (Figura 3.11). Esta última foi utilizada pelo facto de ser o movimento aparente do Sol, afirmando Kallery (2011) que esta é uma das principais conceções das crianças.
A quarta questão centrava-se nas questões relativas aos movimentos de rotação e de translação do planeta Terra, com o objetivo de indagar quais os conhecimentos que os alunos tinham a esse respeito. Foram construídas duas imagens representativa(s) dos movimentos que a Terra efetua solicitando-se aos participantes que os identificassem através da seleção das imagens (Figuras 3.12 e 3.13).
Durante a aplicação do questionário, pretendia-se conhecer também, quais as ideias dos participantes relativamente à forma da órbita da Terra em torno do Sol. As figuras referentes à forma da órbita da Terra em torno do Sol, correspondentes ao movimento de translação da Terra, foram criteriosamente construídas, correspondendo uma imagem a uma órbita com uma excentricidade exagerada (Figura 3.14) e outra imagem com uma órbita circular em que a sua excentricidade é quase nula (Figura 3.15).
Figura 3.12 - A Terra gira em torno do Sol. Figura 3.13 -A Terra gira em torno de um eixo imaginário.
Figura 3.10 – O Sol gira em torno de um eixo.
Figura 3.11 – O Sol gira em torno da Terra.
18 A escolha destes critérios para a construção das imagens prendeu-se com o facto de se ter verificado que as imagens que representam a órbita da Terra em torno do Sol em diversos manuais escolares dão a perceção desta ser elítica com grande excentricidade, afastando-se de uma boa representação do real. Este tipo de representação da órbita terrestre foi observado no manual de Estudo do Meio utilizado pelos participantes (Figura 3.16).
Pretendeu-se com as restantes questões do questionário (questão cinco até à questão oito) saber o que pensavam os participantes relativamente ao fenómeno do Dia e da Noite, ou seja, quais os movimentos dos astros que influenciam este fenómeno. Na questão oito objetivava-se que os participantes estabelecessem uma relação entre os conceitos referidos: rotação da Terra, movimento aparente do Sol e fotoperíodo. Para tal, usaram-se as três imagens relativas às Figuras 3.11, 3.13 e 3.15 devendo os participantes escolher qual delas representava melhor o movimento diretamente relacionado com o fenómeno do Dia e da Noite.
A imagem 3.11, já apresentada, representava um hipotético movimento de translação do Sol em torno da Terra, relacionando-o com o Dia e a Noite. Esta hipótese foi colocada
Figura 3.16 –Ilustração do movimento de translação da Terra. Fonte: “Alfa” – Estudo do Meio - 4.º ano, p.70.
19 uma vez que, durante o dia, é visível uma alteração da posição do Sol no céu, alteração esta que os participantes poderiam relacionar como devendo-se a movimentos realizados por este. Esta ideia também pode ser reforçada pelo facto do Sol não ser visível durante o período da noite (Kallery, 2011; Langhi, 2004). As imagens 3.13 e 3.15 constituíam a segunda e terceira imagens apresentadas em representação dos dois movimentos reais da Terra (translação e rotação).
Fase 2: Aplicação do questionário
Após a validação do questionário, procedeu-se à sua aplicação para a recolha de dados. Esta aplicação foi realizada em contexto de sala de aula, durante o período letivo da manhã, no mês de junho do ano letivo 2016/2017.
Antes do preenchimento dos questionários por parte dos participantes, procedimento esse que teve uma duração aproximada de 30 minutos, o investigador fez uma breve apresentação do projeto.
3.3.2. Atividade II – Estratégia didática
A estratégia didática idealizada para este estudo consistiu na construção de um filme de animação que contou com a colaboração ativa dos participantes ao longo de todo o processo. Nesta animação são representados os movimentos de rotação e de translação do planeta Terra, bem como o movimento do Sol, realizado em torno de um eixo imaginário. Para tal, os participantes manipularam modelos destes astros moldados em plasticina pelo investigador.
Os movimentos foram captados por uma máquina fotográfica digital e as imagens foram utilizadas, posteriormente, de forma sequencial, para construir o efeito de imagem animada por uso de um Softaware específico para o efeito.
20 Construção do Filme de Animação
Para se proceder à construção do filme de animação, o investigador preparou previamente todo o material que seria necessário, nomeadamente duas câmaras fotográficas digitais, dois tripés, computador, plasticina, papel cenário e cartolinas pretas, giz e fio.
A construção do filme decorreu ao longo de 5 etapas e contou com a participação ativa dos alunos que trabalharam em colaboração com o investigador, em 3 delas.
Etapa 1:
A primeira etapa do processo de construção do filme de animação consistiu na preparação prévia de diversos elementos em plasticina, representativos do Sol, do planeta Terra, de um foguetão, de um menino e de pequenos elementos decorativos, como se pode observar na Figura 3.17. Os modelos dos astros não eram representações à escala real porque, para manter a proporção de tamanho real entre a Terra e o Sol, era necessário criar modelos de grandes dimensões de modo que a Terra se mantivesse com um tamanho manipulável (Langhi & Nardi, 2007). Ou seja, sendo o diâmetro do Sol equivalente a 1.392.000 km e o diâmetro da Terra cerca de 12.756 km (Canalle, Lattari, Trevisan, 1997), ao usar um modelo do Sol com 6 cm de diâmetro, a Terra representada à escala ficaria com 0,054 cm, equivalente a 5,4 mm.Esta adaptação poderia colocar em
causa o objetivo da estratég movimento de rotação da Terra.
Em consequência, as dimensões dos diâmetros das esferas, utilizadas para representar o Sol e da Terra, foram de 6 e 3 centímetros respetivamente, reforçando a ideia d
Sol tem uma dimensão maior do que a Terra.
Quanto aos restantes elementos, as dimensões utilizadas foram de 7 centímetros de altura para a personagem, 12 centímetros para o foguetão e 2 centímetros de altura para os elementos decorativos. Para alé
uma representação da órbita terrestre numa cartolina preta (
a uma circunferência com 40 cm de diâmetro. Foi ainda representado o Espaço numa cartolina preta no qual se incluíra
Etapa 2:
A segunda etapa do processo de construção do filme de animação consistiu na preparação dos cenários,
plasticina a utilizar nas ações que iriam decorrer em cada um deles. Foram então construídos, pelo investigador, dois cenários diferentes em duas mesas distintas. primeiro cenário (Cenário1)
consistia numa mesa coberta com um papel de cenário participantes manipulariam a personagem e o foguetão. onde seriam captadas as imagens para a const
numa mesa coberta com cartolinas pretas Figura 3.18 -Representação da órbita terreste
causa o objetivo da estratégia didática que era perceber o movimento de translação e o movimento de rotação da Terra.
Em consequência, as dimensões dos diâmetros das esferas, utilizadas para representar o Sol e da Terra, foram de 6 e 3 centímetros respetivamente, reforçando a ideia d
Sol tem uma dimensão maior do que a Terra.
Quanto aos restantes elementos, as dimensões utilizadas foram de 7 centímetros de altura para a personagem, 12 centímetros para o foguetão e 2 centímetros de altura para os elementos decorativos. Para além destes modelos, foi também desenhada
uma representação da órbita terrestre numa cartolina preta (Figura 3.18), correspondente a uma circunferência com 40 cm de diâmetro. Foi ainda representado o Espaço numa cartolina preta no qual se incluíram as estrelas (Figura 3.19).
A segunda etapa do processo de construção do filme de animação consistiu na preparação dos cenários, bem como, na organização dos modelos construídos em plasticina a utilizar nas ações que iriam decorrer em cada um deles. Foram então
pelo investigador, dois cenários diferentes em duas mesas distintas. enário1), onde decorreria a primeira parte do filme de animação consistia numa mesa coberta com um papel de cenário branco (Figura 3.2
participantes manipulariam a personagem e o foguetão. O segundo cenário (
onde seriam captadas as imagens para a construção da segunda parte do filme, consistia numa mesa coberta com cartolinas pretas representativas do Espaço, onde se
Representação da órbita terreste. Figura 3.19 -Representação do Espaço com estrelas
21 ia didática que era perceber o movimento de translação e o
Em consequência, as dimensões dos diâmetros das esferas, utilizadas para representar o Sol e da Terra, foram de 6 e 3 centímetros respetivamente, reforçando a ideia de que o
Quanto aos restantes elementos, as dimensões utilizadas foram de 7 centímetros de altura para a personagem, 12 centímetros para o foguetão e 2 centímetros de altura para m destes modelos, foi também desenhada a tracejado ), correspondente a uma circunferência com 40 cm de diâmetro. Foi ainda representado o Espaço numa
A segunda etapa do processo de construção do filme de animação consistiu na bem como, na organização dos modelos construídos em plasticina a utilizar nas ações que iriam decorrer em cada um deles. Foram então pelo investigador, dois cenários diferentes em duas mesas distintas. O reria a primeira parte do filme de animação, branco (Figura 3.20), onde os egundo cenário (Cenário 2), rução da segunda parte do filme, consistia representativas do Espaço, onde se
Figura 3.22 -Instalação da câmara fotográfica no Cenário 1.
manipulariam os modelos do Sol e da Terra (Figura 3.2 representação da órbita terrestre referida anteri
Em ambos os cenários foi i
para captar as imagens das ações representadas em cada um deles. As câmaras fotográficas digitais permaneceram imóveis durante todo o processo de realização do filme, mudando-se de posição os elementos construídos em p
criação da animação.
No Cenário 1, a câmara fotográfica estava posicionada num plano paralelo ao cenário de forma a captar imagens dos movimentos dos elementos no mesmo plano, ao passo que no Cenário 2, a câmara estava posicionada num plano perpendicular ao cenário, de forma a captar fotografias dos elementos vistos de cima, tal como mostram as
3.22 e 3.23.
Figura 3.20 - Cenário 1.
Figura 3.23 -Instalação da câmara fotográfica no Cenário 2.
Instalação da câmara
manipulariam os modelos do Sol e da Terra (Figura 3.21). Neste cenário representação da órbita terrestre referida anteriormente.
Em ambos os cenários foi instalada uma câmara fotográfica fixada num tripé
para captar as imagens das ações representadas em cada um deles. As câmaras permaneceram imóveis durante todo o processo de realização do se de posição os elementos construídos em plasticina
, a câmara fotográfica estava posicionada num plano paralelo ao cenário de forma a captar imagens dos movimentos dos elementos no mesmo plano, ao passo
, a câmara estava posicionada num plano perpendicular ao cenário, de forma a captar fotografias dos elementos vistos de cima, tal como mostram as
Figura 3.21 -Cenário 2.
22 da câmara
Neste cenário, foi colocada a
stalada uma câmara fotográfica fixada num tripé e usada para captar as imagens das ações representadas em cada um deles. As câmaras permaneceram imóveis durante todo o processo de realização do asticina, como parte da
, a câmara fotográfica estava posicionada num plano paralelo ao cenário, de forma a captar imagens dos movimentos dos elementos no mesmo plano, ao passo , a câmara estava posicionada num plano perpendicular ao cenário, de forma a captar fotografias dos elementos vistos de cima, tal como mostram as Figuras
23 Figura 3.24 –Manipulação da personagem pelos participantes.
Etapa 3:
Foi durante a presente etapa e nas seguintes, que os participantes tiveram uma participação ativa, em colaboração com o investigador, no processo de construção do filme de animação. Consistiu na realização de 5 cenas que decorreram no Cenário 1 e através das quais se pretendeu fazer uma pequena introdução lúdica ao tema, cativando a atenção dos participantes para os conteúdos no domínio da Astronomia, que seriam apresentados durante as ações a realizar, posteriormente, no Cenário 2 (etapa 4).
Os participantes foram separados em 6 grupos, com 4 elementos cada um. À vez, o investigador deslocou-se com cada um dos grupos para junto dos cenários (espaço isolado e reservado na biblioteca escolar) com os respetivos elementos a serem manipulados para a captação das imagens.
As cenas preparadas para acontecer durante esta etapa foram repartidas pelos diversos grupos de participantes e consistiam: no aparecimento da personagem; na personagem a olhar para o céu transmitindo a ideia do interesse e curiosidade pelo espaço e pelos astros; na personagem a entrar num foguetão, como tentativa de chegar ao espaço para satisfazer a curiosidade; no foguetão a levantar voo e a entrar no Espaço sideral e na personagem a olhar pela janela do foguetão.
Para dar início ao filme, a personagem foi colocada num extremo do cenário, e foi solicitado, pelo investigador aos participantes, que manipulassem a personagem até ao centro deste. Foi solicitado que movimentassem a personagem como se esta estivesse a andar, com movimentos muito pequenos, cerca de meio centímetro para cada movimento (Figuras 3.24).
24 Figura 3.25 -Procedimento nacaptação das imagens.
Figura 3.26 -Movimentos da personagem a olhar para o céu.
A cada pequeno movimento que os participantes faziam, o investigador captava uma imagem, tal como mostra a sequência de imagens da Figura 3.25, tendo todo o processo de captação de movimentos para a construção do filme decorrido de acordo com este modo de procedimento.
Em seguida, os participantes realizaram pequenos movimentos com a cabeça da personagem, até esta estar suficientemente inclinada, para dar a ideia de que estava a olhar para o céu, sendo captada uma imagem por cada movimento realizado (Figura 3.26), como referido anteriormente.
25 Figura 3.27:Movimentos da personagem a entrar no foguetão.
Figura 3.28 -Foguetão a levantar voo.
Figura 3.29 –Elevação do foguetão com auxílio de um fio.
Após a personagem olhar para o céu, os participantes movimentaram a personagem a dirigir-se para um foguetão e a entrar nele (Figura 3.27).
Posteriormente, os participantes efetuaram os movimentos do foguetão a levantar voo (Figura 3.28). Para tal, foi fixado um fio no cimo do foguetão que permitiu elevá-lo (Figura 3.29).
O processo de captação foi o mesmo, os participantes elevavam um pouco o foguetão, puxando o fio, e o investigador captava a imagem, e aconteceu, assim sucessivamente, até este desaparecer completamente da tela.
Em seguida, para simular a ideia da entrada do foguetão no Espaço sideral, foi colocado um fundo preto sobre o cenário (Figura 3.30). Os movimentos foram realizados no
26 Figura 3.30 -Foguetão a entrar no Espaço sideral.
Figura 3.31 -Personagem a olhar pela janelado foguetão.
sentido ascendente, dando a ideia de que este estava a chegar ao Espaço. Os movimentos foram executados com recurso ao auxílio do fio, já descrito anteriormente.
Por fim, relativamente ao Cenário 1, foi executado o movimento da personagem a olhar pela janela do foguetão (Figura 3.31).
Cada grupo foi responsável por executar cada uma das partes descritas, ou seja, aparecimento da personagem, personagem a olhar para o céu, personagem a dirigir-se ao foguetão e a entrar, o foguetão a levantar voo e a entrar no Espaço Sideral e a personagem a olhar pela janela do foguetão.
Etapa 4:
Ao longo da quarta etapa, os participantes foram colocados em redor da mesa que continha o Cenário 2. O investigador utilizando o material preparado, nomeadamente os modelos do Sol e da Terra, exemplificou como é que os participantes deveriam proceder para realizarem o movimento de rotação e translação da Terra. Exemplificou que a Terra deveria rodar sobre si mesma, ao mesmo tempo que progredia na órbita circular sobre o tracejado em torno do Sol.
Explorar o movimento do Sol não constituía objetivo da presente investigação, tendo sido, contudo, exemplificado aos participantes que este astro se movimenta, e que esse movimento seria representado por uma pequena rotação em torno de um eixo imaginário.
27 Figura 3.33 -Captação das imagens dos movimentos de rotação e de translação da Terra.
Figura 3.32: Manipulação do Sol e da Terra.
À medida que um participante ia realizando os movimentos da Terra, outro ia realizando os movimentos do Sol (Figura 3.32).
À semelhança do que aconteceu no processo do Cenário 1, por cada movimento realizado pelos participantes (movimentos com cerca de meio centímetro) era captada uma imagem pelo investigador (Figura 3.33). Cada grupo realizou uma volta completa da Terra em torno do Sol (Figura 3.34).
28 Figura 3.34 -Parte do movimento de translação e rotação da Terra.
Figura 3.35 -Página inicial do software Movie Maker.
Foi considerado importante que cada grupo realizasse uma volta completa representativa do movimento de translação, contrastando com a organização relativa às cenas do Cenário 1, em que cada grupo era responsável por uma das cenas. Desta forma, todos os participantes intervieram na criação dos movimentos de rotação e de translação da Terra.
Etapa 5:
Após a realização das etapas 3 e 4, o investigador procedeu ao tratamento das imagens no computador. Para tal foi utilizado o software Movie Maker (Figura 3.35), um dos softwares sugeridos pelo The Project Teaching with Animation, presente em todos os computadores que contenham o sistema operativo Windows.
Primeiramente as imagens captadas foram copiadas para uma pasta no computador. Em seguida, as imagens foram introduzidas no software pela sua ordem cronológica de captação, através da opção Adicionar vídeos e fotografias (Figura 3.36). Na área Editar foi atribuído às fotografias uma duração de 0,375 s, através da opção de Duração. Desta forma, ao serem reproduzidas as imagens com a duração específica, foi possível criar a animação com a sensação de movimento.
Figura 3.36: Aspeto da página do
Posteriormente, foi introduzida uma música através da opção música introduzida foi adquirida através do
som instrumental sem direitos foi exportado para uma pasta no com através da opção Ficheiro, Guardar Filme.
Visualização do filme de animação construído Após a construção do filme de
etapas de trabalho descritas anteriormente, o investigador transferiu o produto final para um dispositivo de armazenamento digital de modo a apresentá
participantes coautores. Desta forma filme de animação, procedeu
que os alunos visualizassem
operacionalizada por eles próprios, e que iss
Aspeto da página do Software com aintrodução dasimagens
, foi introduzida uma música através da opção Adicionar música foi adquirida através do site www.Youtube.com, tra
som instrumental sem direitos editoriais (Licença Padrão do Youtube).
foi exportado para uma pasta no computador em formato de vídeo e isto foi executado Ficheiro, Guardar Filme.
do filme de animação construído
Após a construção do filme de animação com recurso às imagens captadas ao longo das etapas de trabalho descritas anteriormente, o investigador transferiu o produto final para um dispositivo de armazenamento digital de modo a apresentá-lo ao grupo de Desta forma, uma semana após o processo de construção do filme de animação, procedeu-se à visualização do filme em grande grupo
ssem a representação dinâmica dos movimentos dos astros operacionalizada por eles próprios, e que isso servisse de veículo de aprendizagem.
29 Adicionar música. A tratando-se de um Por fim, o filme isto foi executado
animação com recurso às imagens captadas ao longo das etapas de trabalho descritas anteriormente, o investigador transferiu o produto final para lo ao grupo de , uma semana após o processo de construção do em grande grupo. Pretendia-se a representação dinâmica dos movimentos dos astros,
30 3.3.3. Atividade III – Avaliação do impacto da estratégia didática no processo educativo através da segunda aplicação do questionário
A eficácia da estratégia didática no processo educativo, que englobou o procedimento de construção do filme de animação e o visionamento do produto final pelos participantes, foi avaliada mediante uma segunda aplicação do questionário inicial, realizada uma semana após a visualização do filme. Pretendeu-se verificar, deste modo, se as aprendizagens dos participantes eram significativas e efetivas.
3.4. Resultados do processo investigativo
Os resultados apresentados são referentes à primeira aplicação do questionário, ao filme de animação produzido e usado como estratégia didática e à segunda aplicação do questionário. A recolha de dados, mediante a aplicação do questionário antes e após a conceção do filme de animação, foi efetuada ao mesmo grupo de participantes, nas mesmas condições de espaço e tempo, com um intervalo de duas semanas.
Os dados obtidos nas duas aplicações do questionário, ou seja, antes e após a construção e visualização do filme de animação, representam as conceções prévias dos alunos em questões de Astronomia e a evolução do conhecimento, obtida em função da estratégia didática concebida e da qual resultou a produção de um filme de animação.
Resultados obtidos na Parte I do questionário
Na primeira parte do questionário (Parte I), os participantes eram desafiados a desenhar o planeta Terra e o Sol e a desenharem-se no planeta Terra, representando como estavam posicionados. Todos os participantes desenharam o planeta com forma redonda e representaram a superfície terrestre coberta por zonas verdes (continentes) e zonas azuis (oceanos). Em todos os desenhos é possível observar o cuidado dos participantes em representar os diferentes continentes, sendo no entanto, o grau de semelhança com a realidade, variável (Figura 3.37).
31 Figura 3.37 -Desenhos do planeta Terra efetuados pelos participantes.
Figura 3.38 -Desenhos do planeta Terra efetuados pelos participantes.
Figura 3.39 - Desenhos do Sol com raios.
Após a aplicação da estratégia de ensino, verificou-se que aumentou o número de participantes (3 alunos) que passou a incluir as zonas representativas do Polo Norte e do Polo Sul, como mostra a Figuras 3.38.
Quanto à representação do Sol, a grande maioria dos participantes (75%) desenharam um círculo amarelo ou laranja rodeado por raios (Figura 3.39); 21% desenharam-no como sendo uma esfera de fogo com diversos tons de amarelo e laranja (Figura 3.40); um participante (4%) desenhou-o como sendo um semicírculo colocado na zona superior da área reservada ao desenho (Figura 3.41).
32 Figura 3.40 -Desenhos do Sol como bola de fogo.
Figura 3.41 -Desenhos do Sol como semicírculo.
Figura 3.42 -Desenhos do Sol como bola de fogo.
Após a construção e visualização do filme de animação por parte dos participantes, perante a solicitação de representar novamente o Sol, constatou-se um aumento do número de participantes que conceberam uma representação mais realista do Sol (40%). (Figura 3.42)
Quanto à representação do posicionamento no planeta Terra, foi possível categorizar as produções dos participantes, na primeira aplicação do questionário, em quatro categorias diferentes: 42% desenharam-se no lado externo da linha que delimitava a superfície do planeta, na vertical e no polo Norte (Figura 3.43); 37% representaram-se
Figura 3.45 - Posicionamento na superfície da Terra sem ser na vertical.
Figura 3.43 - Posicionamento na Terra, no polo Norte, em posição vertical.
no interior da linha que delimitava a Terra e na (Figura 3.44); 8% desenharam
mas numa direção não vertical que delimita a superfície da (Figura 3.46).
Também diferiram nas produções dos
representarem no planeta Terra, como é visível nas
Os resultados obtidos para a mesma questão na segunda aplicação do questionário foram semelhantes aos obtidos aquando da primeira aplicação.
Figura 3.44 - Posicionamento na Terra, na superfície, numa região representativa de um continente
Posicionamento na superfície da Terra sem ser na vertical.
osicionamento na Terra, no polo Norte, em posição vertical.
no interior da linha que delimitava a Terra e na zona que representa os desenharam-se no exterior da linha que delimita a superfície
vertical (Figura 3.45), e 13% desenharam-se no exterior da linha que delimita a superfície da Terra sem estarem em contacto com a superfície terrestr
Também diferiram nas produções dos participantes as proporções que utilizaram para se planeta Terra, como é visível nas figuras anteriores.
Os resultados obtidos para a mesma questão na segunda aplicação do questionário foram semelhantes aos obtidos aquando da primeira aplicação.
Figura 3.46 - Zona externa à circunferência
a imagem do planeta Terra e sem contacto com a Terra
33 Posicionamento na Terra, na superfície, numa região representativa de um continente
que representa os continentes se no exterior da linha que delimita a superfície da Terra no exterior da linha acto com a superfície terrestre
as proporções que utilizaram para se
Os resultados obtidos para a mesma questão na segunda aplicação do questionário
Zona externa à circunferência que delimita a imagem do planeta Terra e sem contacto com a Terra.
